环境激素的种类和污染途径

大学化学

第16卷　第5期2001年10月

环境激素的种类和污染途径

任　仁

(北京工业大学环境与能源工程学院　北京100022)

摘要　本文介绍20世纪后期,野生动物和人类的内分泌系统、免疫系统、神经系统出现异常

现象的重要原因在于环境激素污染;叙述了什么是环境激素;环境激素问题已经成为世界性的重

大环境问题;归纳出环境激素的分类及其进入人体的途径,以及人类进行自我保护的若干措施。

1　野生动物和人类的异常现象

20世纪后期,野生动物和人类的内分泌系统、免疫系统、神经系统出现了各种各样的异常现象。人类内分泌系统异常的突出表现是生殖异常,除了个别现象之外,总的趋势是“阴盛阳衰”。

最早发现一些鱼类的生殖器官始终不能发育成熟,雌雄同体率增多,雄性退化,种群退化。在1998年,研究人员发现有多只北极熊生殖器官变异;1999年4月,日本建设省公布一项调查结果,日本7条河流中的雄鲤鱼有1/4雌性化。

类似的现象也在人类身上出现。在世界范围内出现了人类男性的精液中精子密度减小,质量下降的现象。1992年,丹麦卡尔桑德等人通过对20多个国家1.5万人的调查,得出以下结论:从1940年～1990年,人类男性精子质量不断下降,精子密度下降50%,精液量减少25%。他们提出,人类生殖系统功能下降是环境污染造成的。这项研究结果在世界医学界引起极大的震动和争论。随后,法国、美国、英国、日本等国的科学家相继提出类似的报告。目前在西方发达国家,有大约20%的夫妇苦于没有孩子。1998年底,我国医疗部门的统计数字表明,目前我国每8对夫妇当中就有一对不育,这个比例比20年前上升了3%。医学家发现,20世纪40年代,我国男性的平均精子密度是6×107/mL,到了20世纪90年代,只有大约2×107/mL。精子活度也大幅度下降。此外,在世界范围内,男性睾丸癌患者显著增加。

女性乳腺癌、子宫内膜症的发病率急剧上升。现在全球每年有120万名妇女被确诊为乳腺癌,50万名妇女死于乳腺癌,发病率以每年5%～20%的速度上升。我国乳腺癌发病率最高的城市依次为:上海、北京、天津。雌雄同体的“阴阳人”现象日益严重。其他内分泌异常、免疫系统功能下降、神经系统障碍的现象均大量发生。胎儿和婴儿出现多起先天性畸形、发育不全和痴呆的病例。

2　环境激素污染是异常现象的重要原因

究竟是什么原因造成了上述异常现象呢?经过大量实际调查,学者们发现,重要原因是环

境中存在一些能够像激素一样影响人体和动物体内分泌功能的物质。早在1977年,日本学者就提出“环境激素”这个名词,但是没有引起广泛注意。1996年,美国环境记者戴安・达玛诺斯在西方首先提出“环境激素”这个名词。她认为“环境激素”并不直接作为有毒物质给生物体带来异常影响,而是以激素的面貌对生物体起作用,即使数量极少,也能让生物体的内分泌失衡,出现种种异常现象。“环境激素”(Environmental Hormone)也译作“环境荷尔蒙”。学术上命名为“内分泌干扰物”(Endocrine Disrupter或Endocrine Disrupting Chemicals)。人们原来知道人体内有八类激素,所以也有人把“环境激素”称为“第九类激素”。尽管它们在环境中浓度极小,但是一旦进入人体和动物体内,可以与特定的激素受体结合,进而诱导产生雌激素,或者进一步与生物体DNA特定的片段结合,使DNA序列或构象发生变化,干扰内分泌系统的正常功能。“环境激素”是影响和扰乱生物体内分泌系统的化学物质的总称,可以是自然界已经存在的化合物,也可以是人工合成的化合物。

环境激素问题一经提出,立即在全世界引起强烈反响,得到许多国家政府和有关国际组织的高度重视,被视为像臭氧层被破坏、全球气候变暖一样的世界范围的重大环境问题。日本环境厅发表“环境激素战略规划公告”,对今后的方针政策作了综述。美国国家环保局和美国国家环境保健科学研究所已经成为美国环境激素研究的中枢机构,于1998年开始实施内分泌干扰物筛选计划,对年产量超过4.5万吨的15000种化学品进行调查,1998年完成简易试验法的预分析筛选,2003年以后进行特定环境激素的动物实验。欧洲各国也普遍建立政府行为的研究中心,实施环境激素的研究计划。一些国际组织成立了环境激素专门委员会。联合国协同化学品安全国际规划署(IPCS)和联合国经济合作与开发组织(OECD)的专家委员会联合成立了环境激素专家委员会。1998年,欧洲议会以压倒多数通过从欧洲市场逐步淘汰干扰激素的化学品,501名议员中仅有4人反对。欧共体已经禁止生产和销售用聚氯乙烯(PVC)制造的儿童玩具。

环境激素问题已经成为国际上环境科学领域中的热门研究课题。发达国家以巨大的投入,研究环境激素的种类、污染途径、主要污染源、生态危害、分子作用机理、污染控制和防治对策。我国环境科学界也在酝酿组织重大研究课题,开展环境激素研究。

3　环境激素的种类

已知和怀疑是环境激素的主要是人工合成的化学物质。1996年,美国环保局列出60种[1];1996年,美国疾病防治中心列出48种[2];1996年,美国《Our Stolen Future》一书列出50种[3];1997年,世界野生动物基金会(WWF)把上述50种扩展为68种;1997年,日本环境厅《关于外因性扰乱内分泌化学物质问题的研究班中间报告》列出65种[4]。目前世界上大多数文献都以WWF的研究结果为基础。表1列出WWF提出的环境内分泌干扰物的分类、英文名称和中文译名以及美国化学文摘社(CAS)的化学品编号。这些化学物质可能用另外的名称或符号来表示,所以用独一无二的美国化学文摘社(CAS)编号来表征是非常重要的。它们主要用来制造农药、除草剂、染料、香料、涂料、洗涤剂、去污剂、表面活性剂、塑料制品的原料或添加剂、药品、食品添加剂、化妆品等。

环境激素也包括天然或合成的激素药物,如雌三醇、雌酮、己烯雌酚、雌二醇等,被用作药物及饲料添加剂;还包括来自豆科植物及白菜、芹菜等植物的植物性激素。